30 Le Scienze 6 12 agosto 2019
UNA TECNICA PER DUE PROGETTI
COME FUNZIONA LO SCATTERING
ANELASTICO PROFONDO
Nel DIS un elettrone scambia un
«fotone virtuale», una particella
semi-reale che appare e scompare
rapidamente, con i quark all’interno
di un protone o un neutrone.
Analizzando energia e angolo del
rimbalzo dell’elettrone, si ottengono
dati sull’oggetto colpito. Più è
elevata l’energia della collisione, più
è piccola la lunghezza d’onda del
fotone virtuale, generando di fatto
una sonda di dimensioni ridotte che
può «osservare» l’interno del nucleo
su scale inferiori.Fascio di elettroni Fascio di ioniFascio di elettroni
ElettroneFotone virtualeNucleo di uno ione, composto
da nucleoni (protoni e neutroni)GluoneCoppia
quark-
antiquarkQuarkSondare il nucleoLo scattering anelastico profondo (DIS) è una tecnica per
studiare i nuclei atomici colpendoli con un fascio di elettroni
ad alta velocità. Un nuovo strumento DIS attualmente in
progetto, l’Electron-Ion Collider (EIC), di cui è stata proposta
la costruzione in uno fra due laboratori statunitensi (a destra),
fornirebbe immagini tridimensionali dell’interno di protoni,
neutroni e nuclei atomici. Con l’EIC, gli scienziati sperano
di risolvere il mistero di che cosa produca la massa e lo spin di
protoni e neutroni: nessuna di queste due proprietà
si può spiegare sommando masse e spin di quark e gluoni
che costituiscono le particelle. I ricercatori vogliono anche
capire in che modo le interazioni tra protoni
e neutroni derivano da quark e gluoni.